《通信原理(第2版)/普通高等教育“十一五”國家級規劃教材·高等院校通信與信息專業規劃教材》在模塊級、系統級層上,系統全面地闡述了通信系統的原理。除包括通信系統原理的主體內容、習題和部分習題答案外,與其他同類教材相比,還有幾個突出特點:
(1)便于自學,即通過每章的開始和小結,總結性地說明本章的學習方法、主要內容等,以期對讀者學習起到一下的指導作用;
(2)在習題中增加了仿真實驗性內容,對加深基本概念的理解和提高學生綜合運用所學知識的能力十分有益;
(3)增加了新的內容,《通信原理》(第2版)第10章介紹了通信系統的數字化方法,這是當前通信理論與技術的重要發展方向。
★注重理論聯系實際,可讀性好、可教性高。
★增加了數字調制技術以及新理論新技術熱點,展示了當前通信理論與技術的重要發展方向。
★配有《通信原理學習指導及習題解答》
近十幾年通信、計算機理論與技術的發展比人們預測的發展更加迅速,給高等院校通信專業的教學帶來了很大的沖擊和改革動力,教學內容、教材和教學方式必須不斷改進、更新,以適應通信領域日新月異的發展。本書第1版成書以來,已有4年多時間,期間數字通信技術又有一些新的發展,要體現這些新的內容,也是本次改版的宗旨之一。
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沈越泓,教授,博士。1985年后在解放軍通信工程學院講授過多門通信原理、信息論類本科、碩士和博士研究生課程,并指導研究生,2000年后指導博士研究生,并從事通信、軍事通信抗干擾方面的科研工作。沈教授在數字通信、軟件無線電等領域有較深造詣。
第1章 緒論
1.1 通信系統的組成
1.2 通信系統的分類與通信方式
1.3 信息及其度量
1.4 主要性能指標
1.5 通信發展簡史
1.6 小結
1.7 思考題
1.8 習題
第2章 數學基礎
2.1 信號系統基礎
2.2 概率論基礎
2.3 隨機過程的一般表述
2.4 平穩隨機過程及其數字特征
2.5 高斯噪聲
2.6 正弦波加窄帶高斯噪聲
2.7 隨機信號通過線性系統
2.8 周期平穩隨機過程
2.9 數理統計簡介
2.10 小結
2.11 思考題
2.12 習題
2.13 仿真實驗題—隨機過程實驗
第3章 信道
3.1 恒參信道
3.2 隨參信道
3.3 信道特性及其數學模型
3.4 信道容量的概念
3.5 小結
3.6 思考題
3.7 習題
3.8 仿真實驗題
第4章 模擬通信系統
4.1 概述
4.2 幅度調制的原理
4.3 線性調制系統的抗噪聲性能
4.4 非線性調制(角調制)的原理
4.5 調頻系統的抗噪聲性能
4.6 各種模擬調制系統的比較
4.7 頻分復用技術
4.8 小結
4.9 思考題
4.10 習題
第5章 數字基帶信號傳輸
5.1 概述
5.2 數字基帶傳輸中的碼間串擾和噪聲
5.3 部分響應系統
5.4 二進制信號的最佳接收
5.5 眼圖
5.6 均衡技術
5.7 小結
5.8 思考題
5.9 習題
5.10 仿真實驗題
第6章 正弦載波數字調制
6.1 概述
6.2 二進制數字調制原理
6.3 二進制數字調制系統的抗噪聲性能
6.4 二進制數字調制系統的性能比較
6.5 多進制數字調制系統
6.6 小結
6.7 思考題
6.8 習題
6.9 仿真實驗題—正弦載波數字調制
第7章 現代數字調制
7.1 偏移(或交錯)四相相移鍵控
7.2 p/4四相相對相移鍵控(p/4-DQPSK)
7.3 最小頻移鍵控、高斯最小頻移鍵控
7.4 正交頻分復用
7.5 CCK調制與解調原理
7.6 小結
7.7 思考題
7.8 習題
第8章 模擬信號的數字傳輸
8.1 抽樣定理
8.2 脈沖編碼調制
8.3 脈沖編碼調制的改進
8.4 增量調制
8.5 時分復用和多路數字電話系統
8.6 小結
8.7 思考題
8.8 習題
8.9 仿真實驗題—模擬信號的數字傳輸
第9章 差錯控制編碼
9.1 概述
9.2 糾錯編碼的基本原理
9.3 常用的簡單編碼
9.4 線性分組碼
9.5 循環碼
9.6 卷積碼
9.7 偽隨機序列
9.8 現代編碼技術
9.9 小結
9.10 思考題
9.11 習題
第10章 同步原理
10.1 概述
10.2 載波同步
10.3 位同步(符號同步)
10.4 群同步(幀同步)
10.5 小結
10.6 思考題
10.7 習題
第11章 現代數字通信理論與技術簡介
11.1 分集技術
11.2 多天線通信系統與空時信號處理
11.3 MIMO-OFDM系統
11.4 現代通信系統中的信道估計
11.5 M-QAM系統誤碼率性能分析
11.6 小結
11.7 思考題
11.8 習題
11.9 仿真實驗題
附錄
附錄A Q函數及其近似計算
附錄B 仿真實驗中M文件的說明
附錄C CCK64_QPSK擴頻補碼集
附錄D 部分習題參考答案
附錄E 二進制隨機脈沖序列功率譜密度推導
第1章 緒論
通信原理是一門介紹信息傳輸基本原理(理論和技術)的課程。它的研究對象是通信系統。研究目的是利用盡可能小的通信資源,獲得盡可能高的通信質量。研究方法是在系統級、模塊級層次上將實際通信系統抽象成數學模型,采用數學分析和計算機模擬的方法對其進行研究,得到系統性能與系統參數之間的定量關系。在給定系統參數的情況下,估算系統的性能(系統分析);在給定系統性能要求的情況下,設計和優化系統的參數(系統設計)。在系統的數學模型比較復雜,用數學分析方法獲得系統性能與系統參數之間定量關系有困難時,可以采用計算機模擬仿真(如用MATLAB軟件仿真)的方法獲得這些參數之間的關系,達到優化通信系統的目的。
為了使讀者明確通信原理這門課所研究的對象,本章首先介紹通信系統的基本組成、通信系統的分類;其次介紹評價通信系統的性能指標,目的就是要讀者明確本書后續各章介紹的通信理論與技術都是圍繞提高這些性能指標而展開的;最后介紹了通信的發展簡史。通信的發展史就是如何充分利用通信資源提高通信質量的歷史,通信發展史中的每一次飛躍都是以新理論、新技術的誕生為標志。從發展史中讀者可以領悟到學習和研究通信理論、技術的方法--創新才能發展。
1.1 通信系統的組成
什么是通信?通信就是信息傳輸。從古到今,人類的社會活動總離不開信息的傳遞和交換,古代的消息樹、烽火臺和驛馬傳令,以及現代社會的文字、書信、電報、電話、廣播、電視、遙控、遙測等,這些都是信息傳遞的方式或交流的手段。人們可以用語言、文字、數據或圖像等不同的信號形式來表達信息。信號本身不是信息,信號是信息的載體。因此,通信的根本目的在于傳輸含有信息的信號,否則,就失去了通信的意義。基于這種認識,"通信"也就是"信息傳輸"。
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